Paradygmat przypadkowości spojrzenia
W technologii komputerowej paradygmat przypadkowości spojrzenia jest ogólnym terminem określającym techniki umożliwiające zmianę funkcji ekranu komputera w zależności od tego, gdzie patrzy widz. Techniki zależne od spojrzenia są częścią psychologii zajmującej się ruchem gałek ocznych .
Z punktu widzenia analizy systemowej aplikacje eye-trackingowe należy odróżnić od systemu diagnostycznego czy interaktywnego. W trybie diagnostycznym eye tracker dostarcza danych o procesach wyszukiwania wzrokowego i uwagi obserwatora . W trybie interaktywnym eye-tracker służy jako urządzenie wejściowe. Z ogólnego punktu widzenia system interaktywny reaguje na działania obserwatora i wchodzi z nim w interakcję. Ponieważ wyświetlacz aktualizuje się w odpowiedzi na ruchy gałek ocznych obserwatora, paradygmat przypadkowości spojrzenia można sklasyfikować jako interaktywną aplikację do śledzenia ruchu gałek ocznych.
Tło
W ciągu ostatniego stulecia sposób, w jaki oczy poruszają się w tak różnorodnych czynnościach człowieka, jak uprawianie sportu, oglądanie dzieł sztuki, pilotowanie samolotów, eksploracja scen wizualnych, rozpoznawanie twarzy lub wyrazu twarzy, czytanie języka i czytanie muzyki a vista, ujawnił pewne ocznych i psychologicznych mechanizmów zaangażowanych w układ wzrokowy. Techniki zależne od spojrzenia mają na celu przezwyciężenie ograniczeń związanych z prostym rejestrowaniem ruchu gałek ocznych. Rzeczywiście, z powodu niedoskonałego sprzężenia między uwagą jawną a ukrytą , nie można dokładnie wiedzieć, które informacje wizualne przetwarza widz na podstawie lokalizacji fiksacji. Poprzez precyzyjne kontrolowanie informacji wyświetlanych w różnych częściach pola widzenia, techniki zależne od spojrzenia pozwalają rozplątać to, co jest utrwalone, a co przetworzone.
Zasada techniczna paradygmatu obejmuje komputer połączony zarówno z systemem śledzenia ruchu gałek ocznych ( eye-tracker ), jak i wyświetlaniem bodźca wzrokowego . Udane sprawdzanie wzroku wymaga szybkiego komputera, wyświetlacza o wysokiej częstotliwości odświeżania i urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych o niskim opóźnieniu. W pokazach z kontyngentem wzrokowym bodziec jest stale aktualizowany w zależności od aktualnej pozycji spojrzenia obserwatora; na przykład w paradygmacie ruchomego okna obserwatorzy mogą widzieć scenę tylko przez centralny otwór, dając wrażenie patrzenia przez teleskop.
Dlatego technika zależna od spojrzenia jest potężną metodą kontrolowania informacji wizualnych zasilających układ wzrokowy i izolowania wykorzystania informacji.
Techniki
Technika kontyngentu wzrokowego jest podstawą różnych eksperymentalnych paradygmatów, z których każdy pozwala na badanie określonych procesów poznawczych. W paradygmacie ruchomego okna tylko część pola widzenia wokół miejsca patrzenia ( informacje dołkowe ) jest wyświetlana normalnie, otaczająca część pola widzenia ( obwodowe informacje pozadołkowe i ) jest zmieniona (usunięta w przypadku scen wizualnych lub zastąpiona łańcuchami X w czytaniu). Paradygmat ruchomej maski jest techniką odwrotną w porównaniu z paradygmatem ruchomego okna. Dynamicznie zasłania widzenie centralne (lub zastępuje litery X podczas czytania), pozwalając na wykorzystanie informacji tylko poza dołkiem. W paradygmacie granicznym pierwsza pozadołkowa ( homofon podczas czytania) jest zastępowana bodźcem docelowym, gdy oczy przekraczają niewidzialną granicę wokół obszaru docelowego. W pokrewnej technice wyświetlacz może być aktualizowany, gdy wzrok porusza się z prędkością wyższą niż określony próg prędkości, zapewniając aktualizację wyświetlacza podczas sakady . Ta technika progowania prędkości jest stosowana, aby uniemożliwić obserwatorowi zauważenie zmian dokonanych na wyświetlaczu, ponieważ supresja sakkadowa blokuje przetwarzanie wizualne podczas sakkad. Paradygmat powiększenia paradołkowego kompensuje spadek ostrości wzroku w funkcji ekscentryczności siatkówki. Przy każdej fiksacji iw czasie rzeczywistym paradołkowy jest powiększany, aby wyrównać jego wpływ percepcyjny z równoległym tekstem dołkowym.
W dziedzinie językowej metoda ta została z powodzeniem zastosowana w czytaniu naturalnym . Badanie ruchów gałek ocznych podczas czytania umożliwiło naukowcom zmapowanie rozpiętości percepcyjnej (paradygmat ruchomego okna), charakteru informacji pozadołkowych uzyskanych podczas fiksacji, na przykład informacji ortograficznych i fonologicznych (paradygmat graniczny) lub względnego wpływu uwagi na wzrok spadek ostrości w rozpiętości percepcyjnej (paradygmat powiększenia paradołkowego).
Techniki zależne od spojrzenia mogą być również stosowane w celu zapewnienia zgodności z innymi aspektami zadania. Na przykład niektórzy badacze wymagali, aby obserwatorzy patrzyli w określone miejsce i naciskali przycisk przed rozpoczęciem zadania, a inni sprawiali, że cały ekran zadania znikał, gdy obserwatorzy odwracali wzrok od określonego obszaru związanego z zadaniem.
Aplikacje
Technika polegająca na spojrzeniu została zaadaptowana w innych zadaniach niż czytanie. Paradygmat ruchomego okna został wykorzystany na przykład do zbadania wpływu kultury na rozpoznawanie twarzy . Paradygmat ruchomej maski został wykorzystany w wizualnym uczeniu się lub wizualnym wyszukiwaniu zwierząt w naturalnych scenach wizualnych.
Różne techniki zależne od spojrzenia dały badaczom ruchu gałek ocznych możliwość bardziej szczegółowej obserwacji przetwarzania bodźców wzrokowych (zwłaszcza ich charakterystyki czasowej), rozpiętości percepcyjnej oraz charakteru centralnego i peryferyjnego przetwarzania podczas czytania .